避雷器在線監(jiān)測(cè)

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 一、前言

    近年來(lái)，金屬氧化物（MOA）無(wú)間隙避雷器具有優(yōu)越的保護(hù)特性，通流容量大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自身重量輕，維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)，因此在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的運(yùn)用。

    MOA避雷器性能的好壞直接影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，因MOA避雷器長(zhǎng)期在工頻高電壓的作用下，會(huì)逐漸老化，而靠一年一次預(yù)試來(lái)發(fā)現(xiàn)MOA避雷器的老化是不夠的，即使在預(yù)試中合格的MOA避雷器，在運(yùn)行中可能發(fā)生擊穿損壞，保護(hù)特性下降，則將會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果，為保障MOA避雷器安全運(yùn)行，必須對(duì)MOA避雷器進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。

    目前監(jiān)測(cè)MOA避雷器的方法采用漏電流及動(dòng)作記錄器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，它的工作原理在正常的運(yùn)行電壓下，通過(guò)避雷器的漏電流的變化由電流表測(cè)得，當(dāng)流過(guò)強(qiáng)大的動(dòng)作電流時(shí)將從漏電流測(cè)量回路中被轉(zhuǎn)到計(jì)數(shù)器回路，計(jì)數(shù)器的動(dòng)作利用通過(guò)動(dòng)作電流的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄動(dòng)作的次數(shù)。

    裝有MOA避雷器漏電流及動(dòng)作記錄器后，導(dǎo)則規(guī)定每天抄表一次，除記錄漏電流外，還應(yīng)記錄時(shí)間、運(yùn)行電壓、環(huán)境溫度、氣候狀況等參數(shù)，進(jìn)行監(jiān)督和管理。這些方法都必須依靠大量人力來(lái)完成，而且有一定的局限性，難免疏忽大意，在人工巡查還有一個(gè)時(shí)效性差的弊端，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就成為事故的苗頭和隱患，要徹底解決并及時(shí)掌握MOA避雷器運(yùn)行狀態(tài)，必須采用一種“在線、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)傳、智能、可靠”的監(jiān)測(cè)方式，但目前常用的MOA避雷器漏電流及動(dòng)作記錄器都不能實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警及數(shù)據(jù)的傳輸。對(duì)無(wú)人值班變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)均不能支持。

    二、系統(tǒng)概述

    隨著電力企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，110kV變電站已大量實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，220kV變電站的無(wú)人值班也已進(jìn)入實(shí)施階段。采用技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)讓無(wú)人值班變電站的監(jiān)測(cè)中心的值班人員對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能有效地進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

FYZ-BLQ10型MOA避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱本系統(tǒng)），是我公司針對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)人值班變電站的需要而研發(fā)的高科技新產(chǎn)品。

    本系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓交流無(wú)間隙MOA避雷器在運(yùn)行電壓下的全電流（漏電流）、放電動(dòng)作的日期、時(shí)間及放電動(dòng)作累計(jì)次數(shù)，電流檢測(cè)采用單匝一次穿芯電流傳感器，實(shí)現(xiàn)全隔離的取樣方式，先進(jìn)的微處理器技術(shù)以及獨(dú)有的瞬態(tài)參數(shù)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行線性化處理與計(jì)算，將測(cè)量結(jié)果用總線進(jìn)行數(shù)字傳輸：本系統(tǒng)具有極高的可靠性和安全性及相對(duì)低廉的價(jià)格，使得本系統(tǒng)可以安裝到每組MOA避雷器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)，無(wú)須運(yùn)行人員每日到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行煩瑣的抄錄MOA避雷器的運(yùn)行狀況，做到準(zhǔn)確及時(shí)掌握運(yùn)行設(shè)備的健康狀況，由監(jiān)測(cè)中心的后臺(tái)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，將多座變電站（所）的集中監(jiān)測(cè)單元的數(shù)據(jù)***并轉(zhuǎn)送計(jì)算機(jī)串口讀取數(shù)據(jù)，并指定固定IP后臺(tái)管理系統(tǒng)、通過(guò)B∕S模式網(wǎng)絡(luò)共享，相關(guān)人員可通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看分析，并可修改報(bào)警閥值、若某組超出設(shè)定報(bào)警閥值，則自動(dòng)聲光報(bào)警，自動(dòng)彈出該組避雷器的信息，進(jìn)入預(yù)警，使運(yùn)行人員及時(shí)掌握并提前處理事故隱患，保障電力電網(wǎng)安全供電。

    三、  系統(tǒng)特點(diǎn)

    1．本系統(tǒng)的開發(fā)根據(jù)電生[2004]338號(hào)《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)試技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行開發(fā)。

    2．本系統(tǒng)的電流檢測(cè)應(yīng)用非接觸式測(cè)量，實(shí)現(xiàn)全隔離的取樣方式，有效地保障人身安全和設(shè)備安全。

    3．本系統(tǒng)應(yīng)用全數(shù)字通信技術(shù)，將測(cè)量結(jié)果用總線進(jìn)行數(shù)字傳輸實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳功能。

    4．本系統(tǒng)的電流變送器的安裝、不需要拆除已裝監(jiān)測(cè)器，可同時(shí)運(yùn)行。

    5．本系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)器和電流變送器采用戶外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可適用于室內(nèi)外的應(yīng)用。

    6. 本系統(tǒng)為三級(jí)報(bào)警，可由用戶在報(bào)警范圍內(nèi)任選值設(shè)置。

    7．本系統(tǒng)在運(yùn)行中突然失電時(shí)、能保存失電前的各項(xiàng)參數(shù)。

    8．本系統(tǒng)采用先進(jìn)的微處理器技術(shù)以及獨(dú)有的瞬態(tài)參數(shù)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行線性化處理與計(jì)算。

    9．本系統(tǒng)對(duì)干擾問(wèn)題作了充分的考慮，能滿足在變電站中強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾環(huán)境下正常使用的要求

    四、系統(tǒng)架構(gòu)

    本系統(tǒng)由三個(gè)單元組成：本地檢測(cè)單元、避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)和后臺(tái)軟件單元。 本地檢測(cè)單元實(shí)時(shí)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)參數(shù)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)RS485上傳至避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)，避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中整理，將整理后的數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)軟件單元進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、管理。

    本地檢測(cè)單元采用電流變送器進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線傳送至避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)進(jìn)行顯示；再通過(guò)主機(jī)傳送至局端的后臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

    避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)機(jī)柜式（FYZ-BLQ10）集中監(jiān)測(cè)主機(jī)，采用19寸1.5U機(jī)箱，深度為300mm；下行通訊方式為RS485，上行通訊方式為以太網(wǎng)。 

    后臺(tái)軟件單元主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩個(gè)部分組成，硬件平臺(tái)包括服務(wù)器、顯示器及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等；軟件平臺(tái)主要是指后臺(tái)中心管理軟件，后臺(tái)中心管理軟件基于Windows平臺(tái)，又分為監(jiān)測(cè)分析和數(shù)據(jù)管理兩個(gè)部分，其中系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和分析部分采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、界面友好。

    各組件功能及技術(shù)指標(biāo)：

    （1）電流變送器（FYC-BLQ10）                                        

    電流變送器采用無(wú)殘壓全隔離的電流檢測(cè)原理，選用單匝一次穿芯電流互感器，將測(cè)量結(jié)果用總線進(jìn)行傳輸。該電流變送器采用先進(jìn)的補(bǔ)償技術(shù)，所以通用性好,可互換測(cè)量。

    （2）避雷器用監(jiān)測(cè)器（FYC-BLQ20）

    避雷器用監(jiān)測(cè)器采用圓形不銹鋼外殼，密封性能好，彩色刻度表面，計(jì)數(shù)器面板大，適用于戶外避雷器。

    工作原理：在正常的運(yùn)行電壓下，流過(guò)避雷器用監(jiān)測(cè)器的泄漏電流的變化由監(jiān)測(cè)器中電流表檢測(cè)，當(dāng)避雷器用監(jiān)測(cè)器流過(guò)強(qiáng)大的動(dòng)作電流時(shí)、將從泄漏電流測(cè)量回路被轉(zhuǎn)移到計(jì)數(shù)器回路，電流表受到保護(hù)，計(jì)數(shù)器部分則利用通過(guò)的雷電流的能量，來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄動(dòng)作的次數(shù)。在一次穿入一只電流互感器進(jìn)行同步檢測(cè)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸功能。

（3）電流檢測(cè)無(wú)線傳送裝置（FYC-BLQ30）

電流檢測(cè)無(wú)線傳送裝置由避雷器用監(jiān)測(cè)器、太陽(yáng)能供電組件和無(wú)線發(fā)送模塊組成。 

    （4）避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)

    避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)為19寸3U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（FYZ-BLQ10），深度為300mm，此機(jī)型適用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

    避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)采用先進(jìn)的電子技術(shù)，包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤操作單元等，能準(zhǔn)確無(wú)誤地***來(lái)自各路電流變送器、數(shù)據(jù)變換器或數(shù)據(jù)采集器傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行整理，并對(duì)各路電流變送器、數(shù)據(jù)變換器或數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行管理、調(diào)配，判斷現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定報(bào)警閥值，超出則進(jìn)行報(bào)警輸出動(dòng)作，液晶顯示現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)、報(bào)警歷史數(shù)據(jù)、上次報(bào)警時(shí)間，并可通過(guò)鍵盤、液晶聯(lián)合作業(yè)進(jìn)行時(shí)間設(shè)置、報(bào)警閥值設(shè)置等，操作界面簡(jiǎn)單、友好，方便工作人員操作，還預(yù)留系統(tǒng)檢修通信接口以及與PC機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信接口。工作電源為AC/DC220V±20%，報(bào)警接點(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)：2A/220VAC。

    （5）后臺(tái)軟件單元

    后臺(tái)管理又分為硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)。硬件平臺(tái)包括網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、服務(wù)器、客戶機(jī)等。軟件平臺(tái)包括采集系統(tǒng)、列表系統(tǒng)、配置系統(tǒng)以及組態(tài)系統(tǒng)。

    軟件平臺(tái)簡(jiǎn)介

    服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，基本任務(wù)是數(shù)據(jù)的維護(hù)和數(shù)據(jù)的處理；客戶機(jī)負(fù)責(zé)提供用戶界面，如圖形、表格、曲線、聲音、動(dòng)圖等。

    配置系統(tǒng)對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)進(jìn)行選配，選定需監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，即子系統(tǒng)的組合；采集系統(tǒng)主要功能在于實(shí)時(shí)采集集中監(jiān)測(cè)單元的數(shù)據(jù)、包括模擬量、開關(guān)量、狀態(tài)量、控制量等；列表系統(tǒng)負(fù)責(zé)將所有子系統(tǒng)數(shù)據(jù)整理成表格的形式，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，可與打印機(jī)聯(lián)機(jī)進(jìn)行匯編打印；組態(tài)系統(tǒng)包括當(dāng)?shù)氐貓D、主接線、設(shè)備工況、實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線等界面，直觀的描述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)及高壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

10KV避雷器安裝實(shí)物圖

35KV避雷器安裝實(shí)物圖

110KV避雷器安裝實(shí)物圖